不同性状窖泥的细菌群落结构与酸酯含量分析

为了解不同性状窖泥细菌群落结构及酸酯代谢的差异,分别选取新窖泥、趋老熟窖泥和老熟窖泥,对其细菌16S r DNA的V3区进行变性梯度凝胶电泳分析和同源性比较,并结合窖泥主要有机酸及有机酸酯含量进行了典型相关分析。结果表明,老熟窖泥的细菌多样性指数及均匀度指数高于新窖泥和趋老熟窖泥,得到的39个优势条带,进行细菌DNA测序可分为14类;Clostridium XIVa、Aminobacterium均只在老熟窖泥中检测到;新窖泥和趋老熟窖泥与Lactococcus、Lactobacillus、乳酸、乳酸乙酯含量正相关,老熟窖泥与Clostridiales、己酸、己酸乙酯和丁酸含量正相关。     

窖泥细菌群落结构演替及其与环境因子的相关性

利用PCR-DGGE系统研究了剑南春不同窖龄(2～50年)窖泥的微生物群落结构、种群演替趋势及其与环境因子的相关性。结果表明,2年窖龄窖泥的细菌丰度和多样性指数与5年样品相似,而10年窖龄窖泥的细菌丰度和多样性指数则明显增加,之后的10年基本持平,但50年时又显著下降。相同窖龄的窖泥样品中,中层的物种丰度和多样性指数均高于上层和下层,特别是在2～5年样品中这一趋势更加明显。DGGE和序列分析显示,窖泥中优势种群均分布在厚壁菌门(Phylum Firmicutes)的杆菌纲(Class Bacill)和梭菌纲(Class Clostrida),其中耐酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans)、芽孢菌(Bacillus fordii)、未培养的瘤胃菌(uncultured Ruminococcaceae bacterium)和梭菌(uncultured Clostridia bacterium)为窖泥样品中的主要优势种群。典型对应分析显示,窖泥微生物群落结构与环境因子具有显著的相关性,其中有效磷、氨氮、pH对微生物群落结构的影响较大,其次是腐殖质,而水分含量的影响较小。     

基于PCR-DGGE技术的古襄阳白酒窖泥微生物多样性分析

为明确湖北省襄阳市古襄阳酒厂新老窖泥的细菌与乳酸菌群落多样性,使用变性梯度凝胶电泳法对窖泥样品中的总细菌与乳酸菌群落结构进行研究。结果显示,古襄阳新窖与老窖窖泥中的微生物群落结构具有极大差异,老窖窖泥中的细菌群落多样性更高,可以分为2个菌门:厚壁菌门(Firmicutes),拟杆菌门(Bacteroidetes),其中厚壁菌门的细菌最为丰富,可以分为6个科,进一步可分为6个已知属,及3个待定属。总体上来说,老窖窖泥中的细菌以梭菌为代表的厚壁菌门为主;而新窖中的细菌群落结构风度低于老窖,主要以耐酸乳杆菌为主。进一步的研究表明,老窖中的乳酸菌以肠球菌属(Enterococcus)以及乳杆菌属(Lactobacillus)为主。从垂直空间分布上来看,新窖窖泥中的细菌与乳酸菌群落结构并明显变化。     

不同质量窖泥细菌群落的研究

采用多聚酶链式反应结合变性梯度凝胶电泳指纹分析技术(PCR-DGGE),对不同质量窖泥中细菌群落结构进行分析,从微生物角度说明了不同质量窖泥细菌种群的复杂性,同时,鉴定出了常见的芽孢杆菌、醋酸杆菌等微生物,以及发现可能的新菌种和尚未在窖泥研究中报道的瘤胃球菌。以质量最好的窖泥为参照,其他窖泥的质量与其跟参照窖泥的细菌群落间相似性指数总体呈正相关。这一规律为今后研究窖泥培养、养护和应用提供了理论依据。     

不同窖泥功能菌液细菌群落的研究

采用多聚酶链式反应结合变性梯度凝胶电泳指纹分析技术(PCR-DGGE)对己酸菌和液体窖泥混合菌液、窖泥复合功能菌液、窖泥特殊生香功能菌液中细菌群落结构进行分析,并对不同质量窖泥接种培养的窖泥功能菌液中细菌群落结构进行对比分析,从微生物物种多样性的角度说明了不同窖泥功能菌液细菌的复杂性以及不同窖泥功能菌液具有不同生理、生化功能的原因,表明窖泥的质量与窖泥功能菌液、窖泥特殊生香功能菌液的质量可能存在相关性,为窖泥功能菌培养的进一步改进提供了理论依据。     

宜宾地区不同性状窖泥的细菌群落结构解析及代谢功能预测

该研究基于16S r RNA V3-V4区基因序列,采用高通量测序技术对宜宾地区不同性状窖泥（新窖泥、老熟窖泥、老化窖泥）的细菌群落结构差异进行分析,并采用PICRUSt预测不同性状窖泥微生物的代谢功能,解析宜宾地区不同性状窖泥的代谢功能差异。结果表明,该地区三种性状窖泥的细菌群落结构存在显著差异,老熟窖泥和老化窖泥细菌群落的丰富度高于新窖泥,而多样性相反。己酸菌属（Caproiciproducens）在老熟窖泥中的相对丰度较高,可能是该地区窖泥老熟的标志,该菌对浓香型白酒的风味物质形成具有重要的作用;乳酸杆菌（Lactobacillus）则在新窖泥中的相对丰度较高,可能是该地区新窖泥的标志。窖泥的碳水化合物代谢和氨基酸代谢功能最强,且其相对丰度同样呈现出老熟窖泥>老化窖泥>新窖泥的变化规律,说明老熟窖泥的细菌群落结构对浓香型白酒风味物质的形成最有利。     

基于高通量测序的宋河浓香型白酒不同窖龄窖泥细菌群落结构分析

以宋河浓香型白酒不同窖龄窖泥为研究对象,采用Illumina Miseq高通量测序技术和典范对应分析（CCA）等方法探究细菌菌群结构变化特征及其环境影响因素。结果表明,16年窖龄窖泥的细菌群落结构多样性高于6年窖龄窖泥,相同窖龄、同一窖池的窖底泥高于窖壁泥。6年窖壁泥与窖底泥的细菌群落结构相似,绝对优势细菌属均为乳酸菌属（Lactobacillus）。16年窖壁泥与窖底泥的细菌群落结构差异较大,共有绝对优势细菌属为梭菌属（Clostridium）、氨基酸杆菌（Aminobacterium）、理研菌属（Petrimonas）、互营单胞菌属（Syntrophomonas）和Sedimentibacter。特有绝对优势细菌属中Lactobacillus相对丰度的降低以及Clostridium和Aminobacterium相对丰度的迅速增长均表明16年窖池已成为趋于老熟化的优质窖池。CCA分析结果推测,pH和有机物可能是影响16年窖池细菌群落结构改变的主要环境因子。     

不同窖龄及位置浓香型白酒窖泥中细菌群落结构的差异性分析

采用高通量测序技术对金徽酒不同窖龄及窖池位置的窖泥细菌群落进行研究,通过聚类分析探寻细菌菌群的时空分布特点,并对窖泥微生物的功能基因进行注释分析。结果表明,14个窖泥样品中,厚壁菌(Firmicutes)是细菌群落的绝对优势菌门,平均相对丰度达73.39%。乳杆菌(Lactobacillus)是5年和7年窖龄窖泥(84.48%)的第一优势菌属。随着窖龄的增加,优势菌属由单一Lactobacillus占优势演变为己酸菌(Caproiciproducens,4.61%)、拟杆菌(Bacteroides,3.16%)等11个细菌属共存的复杂微生态环境。窖泥细菌菌群多样性与窖龄呈显著正相关(P<0.01),且池底窖泥的细菌菌群多样性高于池壁泥。30年和50年窖龄的窖泥细菌群落相似性较高,且细菌菌群之间大多呈正相关关系。同现网络中共出现9个枢纽,各枢纽均与Lactobacillus呈负相关关系。KEGG功能注释图说明影响白酒产量和质量的主要功能基因在窖泥主体特征代谢分类上。该研究为解析甘肃金徽酒窖泥中的细菌群落结构及其时空分布规律奠定了基础。     

基于PCR-DGGE分析宣威火腿的细菌群落结构

以不同加工年份（1年、2年和3年）的宣威火腿为对象,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophorsis,PCR-DGGE）技术,通过PCR扩增、优势条带切胶、克隆测序等研究不同加工年份宣威火腿表面及内部的细菌群落结构及多样性,为进一步研究宣威火腿品质提供理论依据。结果表明：马胃葡萄球菌、木糖葡萄球菌、表皮葡萄球菌、戊糖葡萄球菌等葡萄球菌属以及嗜盐四联球菌、变异微球菌等是宣威火腿中的主要细菌,其中葡萄球菌属和嗜盐四联球菌分别为宣威火腿中的优势菌属与优势菌种;宣威火腿中还检测出了未培养细菌。多样性分析表明,加工3年的宣威火腿表面细菌群落多样性最高,加工1年火腿表面细菌群落多样性最低。加工3年火腿内部细菌群落多样性最高,加工2年火腿内部细菌群落多样性最低。     

基于PCR-DGGE分析云南牛干巴的细菌群落结构

以黄牛后腿肉为原料,采用传统工艺加工云南牛干巴,分别在腌制前、腌制中期、腌制后期、成熟1个月、成熟2个月与成熟3个月6个加工阶段取样,应用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophorsis,PCR-DGGE)技术分析不同加工阶段牛干巴的细菌群落结构及多样性差异。结果表明:牛干巴具有较为丰富的细菌多样性,同时存在明显的优势种群结构变化。腌制阶段的细菌种类最为丰富;腌制前与腌制后的样品中细菌群落结构差异明显,同一阶段细菌群落结构组成类似;存在于牛干巴加工过程中的细菌主要为葡萄球菌属(Staphylococcus)、嗜冷杆菌(Psychrobacter)及明串珠菌属(Leuconostoc)等,其中肠膜明串珠菌葡聚糖亚种(L.mesenteroides subsp.dextranicum)是优势菌种;此外,牛干巴加工过程中还存在着不可培养(unculturable bacterium)的菌群。     

Comparison of bacterial community in matured and degenerated pit mud from Chinese Luzhou‐flavour liquor distillery in different regions

The bacterial community in the pit mud of a Luzhou‐flavour liquor distillery in different regions was analysed by combined polymerase chain reaction–denaturing gradient gel electrophoresis (PCR‐DGGE) and quantitative PCR (qPCR) in order to distinguish a matured and a degenerated pit mud, judged according to sensory and physicochemical characteristics. The phyla Firmicutes, Cloacimonetes, Actinobacteria, Proteobacteria, Synergistetes and Unclassified Bacteria were detected. Firmicutes predominated in the pit mud. The diversity and homogeneity of the bacterial community in the matured pit mud were superior to those in the degenerated pit mud in the same distillery. There were significant differences in the bacterial community structure between the matured and degenerated pit mud. Moreover, the bacterial community in the degenerated pit mud samples was similar, which indicated that the bacterial community in the degenerated pit mud did not change within the two different regions. However, the bacterial community in matured pit mud samples was different, demonstrating that there were visible differences in the bacterial community between the samples of matured pit mud collected from the Luzhou‐flavour liquor distilleries in the two different regions. Notably, the quantity of Actinobacteria in the matured and the degenerated pit mud was found to be different by quantitative analysis. Potentially, the Actinobacteria could serve as an indicator bacteria to distinguish between matured and degenerated pit muds. Copyright © 2016 The Institute of Brewing & Distilling     

基于PLFA分析不同窖龄窖泥微生物群落结构

该试验采用磷脂脂肪酸（PLFA）生物标记法对两种不同窖龄窖泥（30年、100年）微生物群落特征进行了研究。结果表明,100年窖龄窖泥微生物群落多样性高于30年的。对两种不同窖龄窖泥各类型的微生物结构研究发现,100年窖龄窖泥各类型的微生物含量均高于30年窖龄窖泥的,并且在两种不同窖龄窖泥中细菌的含量与丰度较其他类型微生物高,表明细菌是窖泥优势菌群。对两种不同窖龄窖泥磷脂脂肪酸含量进行主成分分析发现,30年窖龄窖泥的主要变异菌群是细菌,100年窖龄窖泥的主要变异菌群是细菌与真菌。     

高通量测序技术初步解析浓香型白酒窖泥细菌群落结构

通过高通量测序技术初步解析了不同窖池窖泥的细菌群落结构。结果表明,窖泥细菌分为9个门类,其中厚壁菌门（Firmicutes）占据主导地位;放线菌门（Actinobacteria）在不同窖泥中的占比差异比较大。而拟杆菌门（Bacteroidetes）、绿弯菌门（Chlorflexi）、互养菌门（Synergistetes）、变形菌门（Proteobacteria）、无壁菌门（Tenericutes）、螺旋体门（Spirochaetes）、球孢菌门（Lebtisphaeria）在不同窖池窖泥中所占比例也有所差别。对窖泥细菌属分类发现,9个窖泥样品中一共分成39个属。通过主成分分析发现其中13个细菌属对窖泥来源划分的贡献度较高。相同车间窖泥中八叠球菌属（Sporobacter）、红蝽杆菌属（Coriobacterium）、梭菌属（Clostridium）、纤维素单胞菌属（Cellulomonas）、Sediminibacter、氨基杆菌属（Aminobacter）、棒杆菌属（Corynebacterium）、Sporosarcina所占比例基本相同。而脱卤素杆菌属（Dehalobacter）、醋杆菌属（Acetobacter）、互营菌属（Syntrophus）、冷单胞菌属（Psychromonas）只在7、8、9号窖泥中发现有一定比例的分布,而在其他窖泥中均未检测出。     

Characterization of archaeal community in Luzhou‐flavour pit mud

The aim of this study was to investigate the archaeal community in different ages of pit mud by a combined fluorescence in situ hybridization (FISH) and polymerase chain reaction–denaturing gradient gel electrophoresis (PCR‐DGGE) method. Four probes were used to detect the major methanogenic archaea by FISH experiments, and the results showed that orders Methanosarcinales, Methanobacteriales, Methanomicrobiales and Methanococcales were detected in the various ages (50, 100 and 300 year) of pit mud, except for the 1 year‐old pit and the 100 year‐old sample, which exhibited the highest numbers of archaea. The amounts of the four methanogenic archaea significantly increased from the 50 to 100 year‐old pit mud and slightly decreased in the 300 year‐old pit mud. Results of PCR‐DGGE analysis suggest that all archaeal 16S rRNA gene sequences fall into the phylum Euryarchaeota, and Methanobacteriales and Methanomicrobiales dominated in low‐age (1 and 50 year) and old age (100 and 300 year) of pit mud, respectively. Analysis of the community diversity based on the DGGE profiles showed that the 100 and 300 year samples exhibited similar diversity indices compared with the 1 and 50 year samples. This is the first report about the archaeal community structure in different ages of pit mud determined by both FISH and PCR‐DGGE analysis. Copyright © 2015 The Institute of Brewing & Distilling     

宋河浓香型白酒不同窖龄窖壁泥与窖底泥真菌菌群结构分析

采用Illumina Miseq高通量测序技术分析宋河浓香型白酒不同窖龄（6年、16年）窖池窖壁泥和窖底泥真菌菌群结构变化。结果表明,老窖池窖泥中真菌菌群物种丰富度高于新窖池,窖底泥多样性高于新窖池,但窖壁泥低于新窖池;窖壁泥中真菌菌群物种多样性和丰富度均高于窖底泥。在门水平上,新老窖池窖泥的绝对优势菌门均为子囊菌门（Ascomycota）,相对丰度为68.7%～86.2%。在属水平上,相同窖龄窖池窖壁泥和窖底泥真菌菌群结构分布接近,不同窖龄窖池窖泥真菌菌群在优势物种组成上发生了改变,新窖池窖泥的优势真菌群（相对丰度≥1%）主要有青霉属（Penicillium）、毡盘菌属（Byssonectria）和被孢霉属（Mortierella）等,老窖池窖泥的优势真菌主要有嗜热真菌属（Thermomyces）、曲霉菌属（Aspergillus）和根毛霉属（Rhizomucor）等,表明窖龄及窖泥位置均可不同程度的影响真菌菌群结构分布,窖龄可能是影响的主导因素。     

基于磷脂脂肪酸剖析不同老熟方法的窖泥微生物群落结构

针对白酒发酵过程中窖泥微生物群落结构的特殊性,采用磷脂脂肪酸（PLFA）指纹图谱法对不同老熟方法制备的窖泥的微生物群落特征进行研究。结果表明,使用方法C制得的窖泥经三轮次酿酒生产后,其中的微生物多样性较方法A与方法B丰富,且特征PLFA的种类与50年以上窖龄窖池窖泥相同;使用方法C制得的窖泥微生物含量高于方法A与方法B,并接近于50年以上窖龄窖池窖泥;使用方法C制得的窖泥微生物群落结构特征与50年以上窖龄窖池的相似度最高。使用方法C的窖池所生产的浓香型白酒出酒率最高,为（36.52±0.67）%,窖香浓郁、酒体丰满、入口醇甜、味长、尾净。因此,使用方法C所制得的窖泥优于方法A与方法B。     

Microbial community structure of pit mud in a Chinese strong aromatic liquor fermentation pit

Pits are necessary solid bioreactors for the production of Chinese strong aromatic liquor, and the microbial community in these pits significantly affects the quality and yield of the liquor. In this study, the microbial community structures of different aged pit muds were evaluated by phospholipid fatty acid analysis. The results indicated that the microbial community was composed of bacteria, actinomycetes and fungi, with Gram‐positive (G⁺) bacteria and anaerobic bacteria being dominant. The biomass of the pit mud increased and the microbial community shifted to G⁺ bacteria as the pit age increased. Principal component analysis showed that PC1 consisted mainly of fatty acids of saturated (15:0, 16:0 and 18:0), methyl‐branched (a15:0, i16:0, a16:0, i17:0 and 8Me18:0), polyunsaturated (16:1ω7c, 16:1ω9) and cyclopropane (cy17:0 and cy19:0), and PC2 mainly of 18:1ω9, 18:1ω10 and a14:0, The characteristics of the microbial community structure in the pit mud resulted from the stress effects of low oxygen concentration, low pH and a high alcohol concentration. Copyright © 2013 The Institute of Brewing & Distilling     

酱香型郎酒高温大曲、酒醅和窖泥中细菌群落结构分析

该研究利用高通量测序技术对酱香型郎酒大曲、酒醅和窖泥的细菌菌群进行多样性解析和比较分析。结果表明,郎酒窖泥中细菌菌群的丰富度和多样性最高,大曲中细菌菌群的多样性远高于酒醅。窖泥中主要优势细菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）（26.1%）、埃希氏菌-志贺氏菌属（Escherichia-Shigella）（12%）、梭菌属（Clostridium）（7.9%）等,嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acetotolerans）作为主体菌,同时存在多种未培养菌种;大曲中的主要优势菌群包括泛菌属（Pantoea）（21.9%）、高温放线菌属（Thermoactinomyces）（21.4%）、克罗彭施泰特氏菌属（Kroppenstedtia）（19.4%）和乳球菌属（Lactococcus）（9.4%）等;酒醅中主要优势细菌属为片球菌属（Pediococcus）（42.7%）、魏斯氏菌属（Weissella）（32.1%）、芽孢杆菌属（Bacillus）（14.2%）和乳杆菌属（Lactobacillus）（8.3%）,乳酸菌占据优势地位。